Стани процесів

Кожен процес може знаходитися як мінімум в двох станах: процес виконується і процес не виконується. Діаграма станів процесу в такій моделі зображена на малюнку:

Процес, що знаходиться в стані процес виконується, може через деякий час завершитися або бути припинений операційною системою і знову переведено в стан процес не виконується. Призупинення процесу відбувається за однією з двох причин: для його подальшої роботи знадобилося виникнення якого-небудь події (наприклад, завершення операції введення-виведення) або закінчився часовий інтервал, відведений операційною системою для роботи цього процесу. Після цього операційна система за певним алгоритмом вибирає для виконання один з процесів, що знаходяться в стані процес не виконується, і переводить його в стан процес виконується. Новий процес, що з'являється в системі, спочатку поміщається в стан процес не виконується.

Така модель є дуже грубою. Вона не враховує, зокрема те, що процес, обраний для виконання, може все ще чекати події, з-за якого він був призупинений, і реально до виконання не готовий. Для того щоб уникнути такої ситуації, розіб'ємо стан процес не виконується на два нових стану: готовність і очікування (див. малюнок 2.2).

Кожен новий процес, що з'являється в системі, потрапляє в стан готовність. Операційна система, користуючись яким-небудь алгоритмом планування, вибирає один з готових процесів і переводить його в стан виконання. У стані виконання відбувається безпосереднє виконання програмного коду процесу. Покинути цей стан процес може з трьох причин: або він закінчує свою діяльність; або він не може продовжувати свою роботу, поки не відбудеться деяке подія, і операційна система переводить його в стан очікування; або в результаті виникнення переривання в обчислювальній системі (наприклад, переривання від таймера після закінчення дозволеного часу виконання) його повертають в стан готовність.

Наша нова модель добре описує поведінку процесів під час їх життя, але вона не акцентує уваги на появі процесу в системі і його зникнення з системи. Для повноти картини нам необхідно ввести ще два стани процесів: народження і закінчив виконання (див. малюнок 2.3).

Рис. 2.3. Діаграма станів процесу, прийнята в курсі.

Тепер для появи в обчислювальній системі процес повинен пройти через стан народження. При народженні процес отримує в своє розпорядження адресний простір, до якого завантажується програмний код процесу; йому виділяються стек і системні ресурси; встановлюється початкове значення програмного лічильника цього процесу і т. д. Народжений процес переводиться в стан готовність. При завершенні своєї діяльності процес зі стану виконання потрапляє в стан закінчив виконання.

У конкретних операційних системах стану процесу можуть бути ще більш деталізовані, можуть з'явитися деякі нові варіанти переходів зі стану в стан. Так, наприклад, модель станів процесів для операційної системи Windows NT містить 7 різних станів, а для операційної системи UNIX - 9. Тим не менш, в принципі, всі операційні системи підкоряються викладеної вище моделі.